Коэффициенты раскрытия палубы грузовых судов различных типов

 

Тип судна	Класс регистра	К р
г/т «Большая Волга» (пр. 11)	«О»	0,33
г/т «Шестая пятилетка» (пр. 576)	«О»	0,56
г/т «Москва» (пр. 573)	«О»	0,87
г/т «Волго-Дон» (пр. 507)	«О»	1,0
г/т «Профессор Керичев» (пр. 791)	«М»	0,68
г/т «Балтийский» (пр. 781)	éР С	0,66
г/т «Кишинев» (пр. 1572)	Лé С	0,40

 

В то же время из приведенных данных видно, что суда более высоких классов, в связи с необходимостью иметь повышенный уровень прочности и герметичности их корпусов, проектируют с весьма умеренным раскрытием грузовых трюмов.

В зависимости от степени раскрытия трюмов суда весьма условно, с точки зрения удобства их грузообработки, можно разделить на открытые (беспалубные), полуоткрытые и закрытые.

У открытых судов все грузовые операции могут осуществляться береговыми или грузовыми средствами судна без применения внутритрюмных машин или ручного труда для горизонтального перемещения груза по трюму под люковый вырез. Плечо (глубина) подпалубного пространства должно быть не более 1 м. Коэффициент вертикальной проницаемости колеблется в пределах от 0,5 до 1,0.

К полуоткрытым относятся суда, на которых перегрузочные работы осуществляются механизированным способом, но при штивке и подгребании груза к просвету люка используется ручной труд. Подпалубные карманы у них более 1,0 м, а коэффициент вертикальной проницаемости находится в пределах 0,2¸0,5.

У закрытых судов значительный объем грузовых работ (внутри трюма) выполняется вручную. Коэффициент вертикальной проницаемости у них менее 0,2.

Возвращаясь к вопросу обоснования конструктивного типа, отметим, что тентовые суда чаще бывают несамоходными. Бункерные и суда-площадки составляют порядка 90% несамоходного и более половины самоходного речного флота. Пополнение речного флота в основном осуществляется судами этих типов. Кроме того, трюмные суда не всегда могут удовлетворять действующим в речной отрасли требованиям к ускоренной погрузке и выгрузке, содержание которых будет рассмотрено ниже, а по ряду эксплуатационных качеств, являясь близкими к бункерным судам, уступают им. В известной мере можно сказать, что трюмный вариант является вынужденным решением, когда бункерный тип применить нельзя. Поэтому представляется достаточным провести технико-эксплуатационное сопоставление двух первых конструктивных типов судов, то есть бункерных судов и судов-площадок. В работе [14] такое сопоставление было сделано.

Эксплуатационная приспособленность. Суда обоих типов наиболее приспособлены для перевозки массовых грузов. Коэффициент вертикальной проницаемости их грузовых объемов равен или близок к единице. Однако при перевозках массовых грузов производительность погрузочно-разгрузочных работ на судах-площадках, исходя из единых комплексных норм выработки, на 12–18% выше, чем на бункерных судах. Это объясняется тем, что в одинаковых условиях ведения грузовых операций вертикальное перемещение груза на судах-площадках меньше, чем у бункерных.

Бункерные судна имеют большую вместимость. Однако это преимущество при перевозке массовых грузов не играет существенного значения, но при перевозке относительно легких, например, лесных грузов, преимущество бункерных судов существенно. Кроме того, бункерные суда могут оборудоваться люковыми закрытиями и, следовательно, могут быть приспособлены для перевозки грузов, боящихся воздействию влаги. В то же время на судах-площадках может перевозиться колесная и гусеничная техника.

Прочность корпуса. Компоновка судна-площадки позволяет получить более совершенное конструктивное решение и обеспечить большую прочность при меньшем расходе металла. Это позволяет иметь меньшую высоту борта и большее, примерно в 1,3¸1,4 раза, чем у открытых судов, отношение Поэтому при соответствующих подходах при наличии ограничений по осадке и проектировании равнопрочных конструкций судном-площадкой в принципе можно обеспечить большую грузоподъемность судна.

Долговечность корпусов. Вследствие затруднений, возникающих при очистке и окраске связей междудонного пространства, средний износ связей, как днища, так и грузового настила у открытых бункерных судов интенсивнее, чем у судов-площадок. Так, например, износ днищевой обшивки судов-площадок в среднем 0,02 ¸ 0,05 мм/год, а у бункерных 0,05¸0,07 мм/год. Это нисколько не снижает срок службы бункерных судов, так как ремонт связей междудонного пространства достаточно сложен. Этим же объясняется и худшая ремонтопригодность бункерных судов.

Металлоемкость и стоимость постройки. Сравнение металлоемкости построенных судов-площадок и бункерных судов, например, по удельным показателям

 

где Р _мк – масса металлического корпуса, т; Р _гр – грузоподъемность судна, т; L, B, H– расчетные длина, ширина, высота борта, м, сделать весьма сложно, поскольку они имеют различную прочность. Если это обстоятельство не принимать во внимание, то из сравниваемых судов, примерно одинаковых размеров, выигрыш по массе имеют бункерные судна.

Стоимость постройки судов-площадок в силу их более высокой технологичности (лучшие условия для проведения сварочных работ) на 15–30% меньше бункерных.

Таким образом, обобщая сказанное, можно отметить, что каждый тип судна имеет как преимущества, так и недостатки. Это не позволяет однозначно рекомендовать к использованию какое-либо из рассмотренных конструктивных решений, а приводит к выводу, что каждому типу судна соответствует своя область применения.

Анализ современного опыта эксплуатации грузовых судов внутреннего и смешанного плавания показывает, что расположение МО и надстроек в кормовой части по многим соображениям является наиболее предпочтительным. В этом случае лучшая часть корпуса судна, его цилиндрическая вставка, используется для размещения грузовых трюмов, что позволяет обеспечить их размеры и форму наиболее рационально как с точки зрения вместимости, так и по условию проведения погрузочно-разгрузочных работ. Находящаяся в корме надстройка в меньшей степени мешает проведению грузовых операций на судне с помощью портовых кранов или другой перегрузочной техники. Расположение же ее в средней части судна или в его носовой оконечности замыкает фронт грузовых работ, приводит к работе портовых кранов между двумя надстройками, так как кормовая надстройка в том или ином виде при кормовом размещении МО все равно остается. Кроме этого, удаление надстройки от МО удлиняет многочисленные трубопроводы и другие коммуникации, обеспечивающие в ней требуемые условия для проживания и производственной деятельности экипажа.

Размещение МО в средней части удлиняет валопроводы на судне, что увеличивает его строительную стоимость, усложняет условия их технического обслуживания.

Однако кормовое расположение машинного отделения и надстройки с чисто кораблестроительной точки зрения имеет и существенные недостатки. Во-первых, при ходе порожнем судно в силу значительной кормовой центровки имеет и значительный дифферент на корму. Поэтому для обеспечения необходимой устойчивости на курсе при ходе в ветреную погоду, а также уменьшения ударов волн в днище, судно должно принять значительное количество балласта. Во-вторых, из рубки, находящейся в кормовой надстройке, ухудшается видимость судоводителя по курсу, особенно при ходе порожнем и при перевозке груза на палубе. И, наконец, расположение жилых и служебных помещений экипажа в самом шумном районе судна над МО требует проведения специальных конструктивных мероприятий по снижению уровня шума и вибрации и далеко не во всех случаях (прежде всего на сравнительно небольших судах), они могут быть достаточно эффективными.

Многих из перечисленных недостатков можно избежать переносом надстройки и ходовой рубки в нос судна. Кроме того, благодаря использованию корпуса судна под настройкой для размещения там жилых и служебных помещений можно достичь существенного уменьшения высоты судна. Но при этом надо иметь в виду, что к отмеченным выше отрицательным моментам такого решения прибавятся еще и те, что связаны с некоторым увеличением длины судна.

Изложенное приводит к выводу, что при любом расположении надстройки есть как свои преимущества, так и недостатки, и однозначных рекомендаций на все случаи проектирования судов быть не может. Решение в каждом отдельном случае принимает разработчик исходя из конкретных особенностей и специфики проектируемого судна.

Существенной характеристикой архитектурно-конструктивного типа судна является количество грузовых помещений и распределение их полезного объема между собой. Трюмные суда, как отмечалось ранее, предназначаются для перевозки тарно-штучных грузов и поэтому наличие на судне нескольких трюмов позволяет загружать его несколькими партиями разнородных грузов, следующих в разные порты назначения. Количество трюмов на речных судах внутреннего плавания обычно не превышает четырех, и располагаются они друг за другом по длине судна. На морских судах, при их достаточно большой ширине, трюмы иногда располагают в два ряда. Важное место при проектировании трюмных судов занимает обоснование распределении грузовместимости между трюмами. Равный объем трюмов на многотрюмных судах при их обработке несколькими кранами и при одинаковом коэффициенте вертикальной проницаемости обеспечивает одновременное окончание грузовых операций в каждом из них. С точки зрения равнообъемности трюмов судно характеризуется коэффициентом неравномерности трюмов К_н. его также иногда называют коэффициентом неравномерности объемов грузовых отсеков.

Вычисляется коэффициент неравномерности для каждого отсека в отдельности и для всего судна в целом. В первом случае он определяется:

 

,

(11.4)

 

где W_i – объем рассчитываемого трюма, м³; W _max – объем наибольшего трюма, м³.

Для судна в целом коэффициент К _н равен

 

,

(11.5)

 

где n _о – общее количество трюмов на судне.

Из приведенных выражений видно, что чем меньше коэффициент неравномерности грузовых отсеков, тем лучше. Однако это справедливо лишь при полной идентичности трюмов в отношении удобства проведения грузовых операций. Если же это не выполняется, то нет необходимости добиваться абсолютной равномерности объемов всех трюмов, а следует так распределить кубатуру грузовых отсеков, чтобы обеспечить наибольшую вероятность одновременного окончания грузовых работ по всему судну в целом.

При выборе размеров трюмов необходимо учитывать размеры длинномерных грузов, а также возможность размещения в них пакетов, контейнеров и т.п. Это означает, что размеры трюма должны быть кратными размерам этих грузов. Если же судно предназначается для перевозки только массовых грузов, то длина отдельных трюмов существенного значения не имеет. В этом случае из соображений ускорения грузовых операций, особенно этапа зачистки, целесообразно иметь в трюме минимум поперечных переборок, то есть один большой трюм – бункер.

Для судов смешанного (река-море) плавания, когда размеры пробоины в соответствии с МК «СОЛАС» принимаются больше чем высота междудонных и ширина межбортовых отсеков, и, следовательно, при аварии трюм считается затопленным, его длина выбирается с учетом обеспечения непотопляемости судна.

Наличие и тип люковых закрытий определяется двумя обстоятельствами. Во-первых, люковое закрытие должно предусматриваться, если на судне будут перевозиться грузы, боящиеся воздействия на них влаги (грузы закрытого хранения). Во-вторых, наличие или отсутствие люковых закрытий и их тип (водонепроницаемые или брызгонепроницаемые) определяется требованиями Речного Регистра при оценке величины минимального надводного борта.

Число ярусов надстройки определяется из условия размещения в ней всех необходимых жилых, общественных, санитарно-гигиенических, производственных и других требуемых помещений. При этом ярусность в известной мере связана со стремлением разместить жилые помещения по возможности дальше от источника шума и вибрации – машинного отделения. Поэтому там, где это возможно, жилые каюты в первом ярусе не размещают. В то же время количество ярусов надстройки при кормовом ее расположении может диктоваться необходимостью поднять рулевую рубку на достаточную высоту с тем, чтобы непросматриваемая перед судном зона не превышала разумных размеров. Этот вопрос особенно актуален для составных теплоходов. В настоящее время величина непросматриваемой зоны L_н строго какими-либо нормами и правилами не регламентируется. На рис. 11.2 приведен график, построенный по данным А. Колесовой и отражающий сложившиеся из опыта проектирования и эксплуатации грузовых судов внутреннего плавания соотношения непросматриваемой зоны и размеров судна. Его можно рекомендовать к использованию при выполнении соответствующих ориентировочных оценок.

С другой стороны, существующие на реках мосты, линии электропередач, гидросооружения, как отмечалось ранее, создают надводный габарит водных путей. Естественно, что его величина также определяет ярусность надстройки. При этом следует иметь в виду, что между верхней точкой судна и верхним габаритом судового хода необходимо предусмотреть зазор не менее минимального.

 

 

Рис. 11.2. Зависимость коэффициента видимости:

1 – суда класса «Р» с 2-х ярусной надстройкой; 2 – суда класса «О» с 3-х ярусной надстройкой; 3 – суда классов «М» и «М-СП» с 3-х и 4-х ярусной надстройкой; 4 – суда классов «М» и «М-СП» с 2-х и 3-х ярусной надстройкой.

 

Наличие на судне бака и юта, обосновывается исходя из следующих соображений. Возвышение корпуса в носу и корме существенно снижает заливаемость и забрызгивание палубы судна. Поэтому при проектировании грузовых судов, которые исходя из района их плавания должны обладать достаточной мореходностью (например, суда класса «М» и «М-СП»), бак и ют являются необходимыми.

При проектировании грузового судна с минимальным надводным бортом в соответствии с Правилами Регистра требуемая седловатость может быть заменена баком и ютом стандартных размеров.

И, наконец, бак и ют на низкооборотных судах могут быть предусмотрены из условий размещения носового и кормового якорного устройства, для чего требуется достаточная высота надводного борта в районе размещения указанных якорей.

Собственные грузовые устройства (грузовые краны, грузовые стрелы и т.п.) предусматриваются на судах, предназначенных для перевозки тарно-штучных грузов, при их эксплуатации на линиях, не имеющих портов или остановочных пунктов с соответствующими грузовыми средствами. Применительно к речным судам грузовые устройства чаще всего предусматриваются на грузовых судах для малых рек, где портовое хозяйство, как правило, отсутствует.

Грузовые суда внутреннего и смешанного (река-море) плавания имеют одно- либо двухвальную энергетическую установку, пассажирские – в ряде случаев трехвальную.

Преимущества многовальной СЭУ:

1. Большая площадь гидравлического сечения движителей, что позволяет «переработать» большую мощность главных двигателей, что особенно важно в условиях ограниченных из-за глубин осадок речных судов.

2. Повышаются маневренные качества судна за счет возможности работать двумя винтами «враздрай», что часто используют судоводители при заходе в шлюзы, в каналах и т.п.

3. Наличие двух двигателей повышает надежность СЭУ.

Недостатки:

1. При отсутствии ограничений по осадке многовальные установки имеют меньший диаметр винта и меньший его гидравлический к.п.д. по сравнению с одновальной СЭУ.

2. Строительная стоимость и размеры многовальных СЭУ выше, чем у одновальных.

3. Сложнее и выше трудоемкость технического обслуживания.

– от длины судна: